JP4142520B2 - 中空部材の接合構造および接合方法 - Google Patents

中空部材の接合構造および接合方法 Download PDF

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Description

本発明は、内部に軸方向に延在する中空部を有する中空部材を交差させて接合する接合構造および接合方法に関する。
内部に軸方向延在する中空部を有する中空部材を交差させて接合する技術の一例として特許文献1に記載の技術が知られている。
この技術は、押出成型によって矩形状中空に形成したアルミ中空桟を多数縦横方向に配設し、各交差位置において十字状になるように接合して桟組みしたものである。
十字状の接合は,各交差位置において相欠き接合を用いることによって行ってあり、即ち各アルミ中空桟は、いずれも長手方向中間の各交差位置に、直行方向に1/2奥行幅とした切欠き加工を施して、この切欠き加工による直交方向の相欠き部を対向して具備したものとしてあり、これら相欠き部を相互に嵌め合せることによって縦横方向に十字状に交差する各表裏を平坦となるようにしてある。
このとき相欠き接合には相欠き部11の嵌め合せとともに圧入接合部材を用いるものとしてあり,この圧入接合部材を各相欠き部間に介設することによって一対のアルミ中空桟の各相欠き接合を相欠き部の加工誤差に起因するガタツキを防止し安定した接合とし得るようにしてある。
特開平6−341278号公報
上述したように、上記公報に記載の技術では、相欠き部どしを圧入接合部材を介して相欠き接合しているが、この圧入接合部材はアルミの中空部材の内壁に圧接することにより固定されているので、中空部材どうしの接合強度がさほど強くなく、中空部材どうしを引き離す方向に比較的強い力が作用したり、中空部材が熱膨張したりすると、圧入接合部材が外れて中空部材どうしの接合が外れてしまうという可能性があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、内部に軸方向に延在する中空部を有する中空部材どうしを交差させて強固かつ容易に接合できるような中空部材の接合構造および接合方法を提供することを課題としている。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、例えば図3〜図5に示すように、中空部材10,10どうしを交差させて接合する中空部材の接合構造であって、
前記中空部材10は、内部に軸方向に延在する中空部11aを有する中空部材本体11と、この中空部材本体11の内部に軸方向に延在するようにして形成されて、前記中空部11aを二分する仕切壁12とを備えており、前記仕切壁12は、中空部材本体11の厚さ方向における中心部Tから偏心して形成されており、前記中空部材本体11には、切欠き深さdが該中空部材本体11の厚さDの半分と等しい切欠部14が、前記中空部材本体11の厚さ方向における中心部Tより前記仕切壁12がない側を切り欠くことによって形成されており、
一方の中空部材10と他方の中空部材10とが交差して、それぞれの切欠部14,14において相欠き接ぎされており、前記一方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12と、他方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12とが連結部材15によって連結されており、
前記連結部材15は、前記一方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12に固定される固定部16と、前記他方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12に係止する係止部17とを備えていることを特徴とする。
ここで、中空部材としては、筒状のものが挙げられるが、形状は円筒状であってもよいし、角筒状であってもよい。
請求項1に記載の発明によれば、中空部材10,10どうしを交差させてそれらの切欠部14,14において相欠き接ぎすると、一方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12と、他方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12とが互いに近接もしくはほぼ当接して対向配置される。したがって、これら仕切壁12,12どうしを連結部材15によって連結することができ、よって中空部材10,10どうしを交差させて強固かつ容易に接合できる。
また、中空部材10,10どうしが交差されてそれぞれの切欠部14,14において相欠き接ぎされた状態において、一方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12と、他方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12とが互いに近接もしくはほぼ当接して対向配置され、これら仕切壁12,12どうしが連結部材15によって連結されているので、中空部材10,10どうしを交差させて強固かつ容易に接合できる。
さらに、一方の中空部材10の仕切壁12に固定部16を固定した連結部材15の係止部17を他方の中空部材10の仕切壁12に係止することによって、容易に中空部材10,10どうしを接合できる。
なお、中空部材10,10どうしを交差させる場合は、直交させて交差させる場合と、それ以外で交差させる場合とがあるが、いずれの場合でも中空部材10,10どうしを交差させて強固かつ容易に接合できる。
また、切欠部14の幅W1は中空部材10の幅Wと等しく設定するのが望ましい。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の中空部材の接合構造において、
前記中空部材本体11の中空部11aのうち、前記中空部材本体11の厚さ方向における中心部Tより前記仕切壁12がない側には、中空部材本体11の軸方向に延在する補強壁13が形成されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、中空部材10,10どうしを相欠き接ぎするために、これら中空部材10,10に切欠部14,14を形成しても、補強壁13によって切欠部以外の部分が補強されているので、中空部材10の強度低下を防止できる。
また、切欠部14を形成した際に、切欠部14に補強壁13の切断面が形成されるので、中空部材10,10どうしを交差させてそれらの切欠部14,14において相欠き接ぎする際に、補強壁13の切断面が中空部材10の側面に当接するので、より安定的に相欠き接ぎできる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の中空部材の接合構造において、
前記中空部材10は、セルロース系微粉粒と樹脂とを混合して押出成形したものであることを特徴とする。
ここで、前記セルロース系微粉粒とは、例えば、廃材等の木材の粗粉砕物、バカスの祖粉砕物、稲藁の粗粉砕物等における各種植物細胞体の原料材粗粉砕物を出発原料とし、これを磨砕処理することによって得ることができる。
磨砕処理とは、粉砕処理と研磨処理とを併せ持つ処理を言うものであり、これら粉砕処理と研磨処理とを同時に行う処理であっても、粉砕処理を行った後、研磨処理を行う二工程からなる処理であってもよい。すなわち、ここで言う磨砕処理とは、後述するように、粗粉砕物から微粉砕物にする粉砕処理と、微粉際された粉粒を、繊維状態のものが絡み合い、その表面が繊毛で覆われている状態の粉粒形状から、表面に繊毛が少ない状態となるように表面研磨する研磨処理とを併せた処理を指している。
前記セルロース系微粉粒は、上記のように磨砕処理により粒径状に形成されることで、通常の木粉のような繊毛上の突出部分が少なくなり、水(湿気を含む)や溶剤などを吸着しにくくなっている。
また、前記樹脂とは、硬質樹脂や軟質樹脂のことであり、塩化ビニル樹脂、発泡塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂等が用いられるが、中でも塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂が、成形部材を形成するには好適である。また、樹脂は廃材の樹脂から得るようにしてもよい。
請求項3に記載の発明によれば、中空部材がセルロース系微粉粒と樹脂とを混合して押出成形したものであるので、これら中空部材に防水性、防腐性や木質感を付与することができる。したがって、中空部材どうしを交差させて接合したものにも防水性、防腐性や木質感を付与することができる。
請求項に記載の発明は、例えば図3および図4に示すように、中空部材どうしを交差させて接合する中空部材の接合方法であって、
前記中空部材10は、内部に軸方向に延在する中空部11aを有する中空部材本体11と、この中空部材本体11の内部に軸方向に延在するようにして形成されて、前記中空部11aを二分する仕切壁12とを備えており、前記仕切壁12は、中空部材本体11の厚さ方向における中心部Tから偏心して形成されており、前記中空部材本体11には、切欠き深さdが該中空部材本体11の厚さDの半分と等しい切欠部14が、前記中空部材本体11の厚さ方向における中心部Tより前記仕切壁12がない側を切り欠くことによって形成されており、
まず、一方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12に連結部材15の固定部16を固定するとともに、他方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12に、前記連結部材15の係止部17が係止する被係止部(孔)22を設けておき、
前記一方の中空部材10と他方の中空部材10とを交差して、それぞれの切欠部14,14において相欠き接ぎするに際し、
一方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12に固定部16が固定された連結部材15の係止部17を、他方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12に設けられた被係止部22に係止することを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、一方の中空部材10と他方の中空部材10とを交差して、それぞれの切欠部14,14において相欠き接ぎするに際し、一方の中空部材10の仕切壁12に固定部16が固定された連結部材15の係止部17が他方の中空部材10の仕切壁12に設けられた被係止部22に係止することによって、相欠き接ぎと同時に中空部材10,10どうしを連結部材15によって連結できる。
請求項1に記載の発明によれば、中空部材に形成された切欠部に露出する仕切壁どうしを連結部材によって連結することができるので、中空部材どうしを交差させて強固かつ容易に接合できる。
また、中空部材どうしが相欠き接ぎされた状態において、一方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁と、他方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁とが互いに近接もしくはほぼ当接して対向配置され、これら仕切壁どうしが連結部材によって連結されているので、中空部材どうしを交差させて強固かつ容易に接合できる。
さらに、一方の中空部材の仕切壁に固定した連結部材の係止部を他方の中空部材の仕切壁に係止することによって、容易に中空部材どうしを接合できる。
請求項2に記載の発明によれば、補強壁によって切欠部以外の部分が補強されているので、中空部材の強度低下を防止できる。
また、中空部材どうしを交差させてそれらの切欠部において相欠き接ぎする際に、補強壁の切断面が中空部材の側面に当接するので、より安定的に相欠き接ぎできる。
請求項3に記載の発明によれば、中空部材がセルロース系微粉粒と樹脂とを混合して押出成形したものであるので、これら中空部材に防水性、防腐性や木質感を付与することができる。したがって、中空部材どうしを交差させて接合したものにも防水性、防腐性や木質感を付与することができる。
請求項に記載の発明によれば、一方の中空部材と他方の中空部材とを相欠き接ぎするに際し、一方の中空部材の仕切壁に固定された連結部材が他方の中空部材の仕切壁に設けられた被係止部に係止することによって、相欠き接ぎと同時に中空部材どうしを連結部材によって連結できる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係る中空部材を用いて組立てたフェンスをデッキ上に設けた状態を示す側面図である。
この図において、符号1はデッキを示す。このデッキ1は、住宅等の建物に隣接して設置されたものであり、例えば建物の開口部から住人等が出入りできるようなものである。
デッキ1の下方には、独立基礎2が複数設置されており、各独立基礎2には床束3が立設されている。この床束3は上下に長さが調整可能となっており、その上端部で大引4を支持している。そして、大引4によってデッキ1が下方から支持されている。
なお、前記デッキ1は複数の床材を並設することによって構成されてている。この床材は押出成形によって形成された帯板状のものであり、その内部には中空部を有している。また、床材は木質の廃材から得られたセルロース系微粉粒と樹脂廃材から得られた樹脂とを混合して押出成形したものである。
デッキ1上には、柱5が複数立設されており、隣り合う柱5,5間にフェンス6が配置され、該フェンス6は柱5,5によって支持されている。フェンス6は、柱5,5の上端部間と下端部間とにそれぞれ架設された上梁材7a、下梁材7bと、これら上下の梁材7a,7b間に配置されて該梁材7a,7bに取付けられた格子状のフェンス本体8とによって構成されている。
フェンス本体8は、複数の中空部材10を縦横に交差させて接合することによって格子状に形成されたものである。
中空部材10は、木質の廃材から得られたセルロース系微粉粒と樹脂廃材から得られた樹脂とを混合して押出成形したものであり、縦横の双方とも同断面形状をなしている。また、中空部材10は、図2に示すように、内部に軸方向に延在する中空部11aを有している四角筒状の中空部材本体11と、この中空部材本体の内部に軸方向に延在するようにして形成されて、前記中空部を二分する仕切壁12と、中空部材本体11の軸方向に延在する3つの補強壁13とを備えている。
前記仕切壁12は、中空部材本体11の厚さ方向における中心部Tから偏心して形成されている。
また、補強壁13は、中空部材本体11の中空部11aのうち、中空部材本体11の厚さ方向における中心部Tより仕切壁12がない側に形成されている。つまり、仕切壁12によって中空部11aが二つの中空部11b,11cに二分されており、そのうちの中空部11b側に位置する中空部材本体11の互いに直角な3つ内壁面に、それぞれ補強壁13が形成されている。
上記のような中空部材10を縦横に交差させてフェンス本体8が形成されるのであるが、各中空部材10の中空部材本体11には、各交差位置において切欠部が形成されている。
すなわち、図3は中空部材10の交差位置の部分を示すものであり、この図に示すように、中空部材10の中空部材本体11には、切欠き深さdが該中空部材本体11の厚さDの半分と等しい矩形の切欠部14が、前記中空部材本体11の厚さ方向における中心部より前記仕切壁12がない側を切り欠くことによって形成されている。また、切欠部12はその幅W1が、中空部材本体11の幅Wと等しくなるように形成されている。
したがって、中空部材本体11の切欠部14においては、仕切壁12が露出しているとともに、前記補強壁13の一部が切断されて、除去されている。
上記のように切欠部14,14がそれぞれ形成された縦横の中空部材10,10は、図3および図4に示すように、一方の中空部材10と他方の中空部材10とが交差して、それぞれの切欠部14,14において相欠き接ぎされている。この状態において、一方の中空部材10の仕切壁14と他方の中空部材10の仕切壁14とは、近接して互いに対向して配置されている。
そして、これら仕切壁14,14どうしが連結部材15によって以下のようにして連結されている。
すなわちまず、連結部材15は、図3、図4、図5(a)〜図5(c)に示すように、一方の中空部材(図3において縦方向の中空部材)10の切欠部14に露出する仕切壁12に固定される固定部16と、他方の中空部材(図3において横方向の中空部材)10の切欠部14に露出する仕切壁12に係止する係止部17とを備えている。
固定部16は、円筒状の固定部本体16aと、この固定部本体16aの基端部に形成された円板状のフランジ部16bとによって構成されている。そして、このフランジ部16bが一方の中空部材(図3において縦方向の中空部材)10の切欠部14に露出する仕切壁12に固定されるようになっている。
また、固定部本体16aの外周壁のうち、径方向において互いに対向する部位には略コ字状のスリット16cが形成されており、このスリット16cの内側にある壁部が係止部17とされている。この係止部17は固定部本体16aの外周面から外側に突出しており、固定部本体16aの内側に弾性的に撓めるようになっている。つまり、係止部17を外側から内側に向けて押圧すると、係止部17は内側に弾性的に撓み、押圧力が解除されると弾性復帰して固定部本体16aより外側に突出するようになっている。なお、係止部17は前記仕切壁12に係止する部分が鋸歯状に形成されている。
一方、前記一方の中空部材(図3において縦方向の中空部材)10の切欠部14に露出する仕切壁12には、図3および図4に示すように、孔20が形成されている。そして、この孔20が形成された仕切壁12に連結部材15のフランジ部16bを当接し、固定部本体16aの先端開口から木ネジ21を挿入し、フランジ部16bを貫通して、孔20にねじ込むことによって、連結部材15が仕切壁12に固定されている。
また、他方の中空部材(図3において横方向の中空部材)10の切欠部14に露出する仕切壁12には、孔22が形成されている。この孔22は連結部材15の固定部本体16aとほぼ同じ直径か若干大きめに形成されたものであり、この孔22に固定部本体16aが挿入されたうえで、係止部17が孔22の周囲の仕切壁12に係止することによって、連結部材15が仕切壁12に係止されている。
このように連結部材15によって、一方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12と、他方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12とが連結されている。
また、中空部材10,10どうしを交差させて接合する場合は以下のような方法で接合する。
すなわちまず、一方の中空部材(図3において縦方向の中空部材)10の切欠部14に露出する仕切壁12に連結部材15の固定部16を固定する。この場合、固定部本体16aの先端開口から木ネジ21を挿入し、フランジ部16bを貫通して、孔20にねじ込むことによって、固定部16を固定する。
一方、他方の中空部材図3において横方向の中空部材)10の切欠部14に露出する仕切壁12に、連結部材15の係止部17が係止する被係止部として孔22を形成しておく。
次に、一方の中空部材10と他方の中空部材10とを交差して、それぞれの切欠部において相欠き接ぎするに際し、一方の中空部材10の仕切壁12に固定部16が固定された連結部材15の係止部17を、他方の中空部材10の仕切壁12に形成された孔(被係止部)22に係止する。
この場合、一方の中空部材10の切欠部14と他方の中空部10の切欠部14とを相欠き接ぎする際に、連結部材15の固定部本体16aが孔22に挿入される。このとき、係止部17,17が孔22の内周壁によって内側に押圧されて撓み、係止部17,17が孔22を抜け出たところで、弾性復帰して外側に突出して、孔22の周囲の仕切壁12に係止する。
このようにして、中空部材10,10どうしをそれぞれの切欠部14,14において相欠き接ぎすると同時に、仕切壁12,12どうしを連結部材15によって連結する。
本実施の形態によれば、中空部材10,10どうしを交差させてそれらの切欠部14,14において相欠き接ぎする際に、仕切壁12,12どうしを連結部材15によって連結することができる。したがって、中空部材10,10どうしを交差させて強固かつ容易に接合できる。
また、中空部材10,10どうしが相欠き接ぎされた状態において、一方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12と、他方の中空部材10の切欠部14に露出する仕切壁12とが互いに近接して対向配置されるので、これら仕切壁12,12どうしを連結部材15によって連結できる。
また、中空部材本体11の厚さ方向における中心部Tより前記仕切壁12がない側には、中空部材本体11の軸方向に延在する補強壁13が形成されているので、中空部材10,10どうしを相欠き接ぎするために、これら中空部材10,10に切欠部14,14を形成しても、補強壁13によって切欠部14以外の部分が補強されているので、中空部材10の強度低下を防止できる。
さらに、連結部材15が、固定部16と係止部17とを備えているので、一方の中空部材10の仕切壁12に固定部16を固定した連結部材15の係止部17を他方の中空部材10の仕切壁12に係止することによって、容易に中空部材10,10どうしを接合できる。
加えて、一方の中空部材10の仕切壁12に固定部16が固定された連結部材15の係止部17が他方の中空部材10の仕切壁12に設けられた被係止部(孔)22に係止することによって、相欠き接ぎと同時に中空部材10,10どうしを連結部材15によって連結できる。
中空部材10の切欠部14に補強壁13の切断面が形成されるので、中空部材10,10どうしを交差させてそれらの切欠部14,14において相欠き接ぎする際に、補強壁13の切断面が中空部材10の側面に当接するので、より安定的に相欠き接ぎできる。
また、中空部材10がセルロース系微粉粒と樹脂とを混合して押出成形したものであるので、これら中空部材に防水性、防腐性や木質感を付与することができる。したがって、中空部材どうしを交差させて接合したものにも防水性、防腐性や木質感を付与することができる。
なお、本実施の形態では、本発明に係る中空部材10や接合構造について、フェンス本体8を形成するのに使用した場合を例にとって説明したが、フェンス以外でも、中空部材10を交差させて接合する構造やその構造を備えた物にも適用できるのは勿論のことである。
また、本実施の形態では、連結部材15の固定部16を、固定部本体16aと、この固定部本体16aの基端部に形成されたフランジ部16bとによって構成し、木ネジ21によって固定したが、図6に示すように、連結部材15の固定部16を、フランジ部16bを挟んで形成された一対の固定部本体16a,16aによって構成し、固定部本体16aに形成された係止部17によって仕切壁12に係止固定してもよい。この場合、仕切壁12,12の双方に、固定部本体16aが挿通される孔22を形成しておけばよい。
本発明に係る中空部材を用いて組立てたフェンスをデッキ上に設けた状態を示す側面図である。 本発明に係る中空部材の一例を示すもので、その横断面図である。 同、切欠部が形成された部分を示す要部の斜視図である。 本発明に係る中空部材の接合構造の一例を示すもので、その断面図である。 同、連結部材を示すもので、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は底面図である。 本発明に係る中空部材の接合構造の他の例を示すもので、その断面図である。
符号の説明
10 中空部材
11 中空部材本体
11a 中空部
12 仕切壁
13 補強壁
14 切欠部
15 連結部材
16 固定部
17 係止部
22 孔(被係止部)

Claims (4)

  1. 中空部材どうしを交差させて接合する中空部材の接合構造であって、
    前記中空部材は、内部に軸方向に延在する中空部を有する中空部材本体と、この中空部材本体の内部に軸方向に延在するようにして形成されて、前記中空部を二分する仕切壁とを備えており、前記仕切壁は、中空部材本体の厚さ方向における中心部から偏心して形成されており、前記中空部材本体には、切欠き深さが該中空部材本体の厚さの半分と等しい切欠部が、前記中空部材本体の厚さ方向における中心部より前記仕切壁がない側を切り欠くことによって形成されており、
    一方の中空部材と他方の中空部材とが交差して、それぞれの切欠部において相欠き接ぎされており、前記一方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁と、他方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁とが連結部材によって連結されており、
    前記連結部材は、前記一方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁に固定される固定部と、前記他方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁に係止する係止部とを備えていることを特徴とする中空部材の接合構造。
  2. 請求項1に記載の中空部材の接合構造において、
    前記中空部材本体の中空部のうち、前記中空部材本体の厚さ方向における中心部より前記仕切壁がない側には、中空部材本体の軸方向に延在する補強壁が形成されていることを特徴とする中空部材の接合構造
  3. 請求項1または2に記載の中空部材の接合構造において、
    前記中空部材は、セルロース系微粉粒と樹脂とを混合して押出成形したものであることを特徴とする中空部材の接合構造
  4. 中空部材どうしを交差させて接合する中空部材の接合方法であって、
    前記中空部材は、内部に軸方向に延在する中空部を有する中空部材本体と、この中空部材本体の内部に軸方向に延在するようにして形成されて、前記中空部を二分する仕切壁とを備えており、前記仕切壁は、中空部材本体の厚さ方向における中心部から偏心して形成されており、前記中空部材本体には、切欠き深さが該中空部材本体の厚さの半分と等しい切欠部が、前記中空部材本体の厚さ方向における中心部より前記仕切壁がない側を切り欠くことによって形成されており、
    まず、一方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁に連結部材の固定部を固定するとともに、他方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁に、前記連結部材の係止部が係止する被係止部を設けておき、
    前記一方の中空部材と他方の中空部材とを交差して、それぞれの切欠部において相欠き接ぎするに際し、
    一方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁に固定部が固定された連結部材の係止部を、他方の中空部材の切欠部に露出する仕切壁に設けられた被係止部に係止することを特徴とする中空部材の接合方法。
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